如圖所示，在水平方向勻強電場中，有一帶電體P自點O豎直向上*入，它的初動能為4J．當它上升到最高點M時，它的動...

問題詳情：

如圖所示，在水平方向勻強電場中，有一帶電體P自點O豎直向上*入，它的初動能為4J．當它上升到最高點M時，它的動能為5J，則物體折回通過與點O在同一水平線上的點O'時，其動能為多大？

【回答】

解析：由運動軌跡可分析出，帶電粒子做較複雜的曲線運動，該題要求求出帶電體P到達點O'時的動能．不少學生很容易想到用能量的觀點處理，從點O經點M到點O'，重力做功為零，而電場力大小不知道，點O、O'間的距離也不知道，電場力的功無法求出，因此用能量的觀點解決此問題行不通．現將運動分解為沿水平、豎直兩個方向的運動．在豎直方向上，帶電體只受重力作用做豎直上拋運動；在水平方向上受電場力F作用，帶電體向右做初速度為零的勻加速直線運動，當帶電體P到達點M時，豎直方向恰好到達最高點．由上拋運動的規律可知，帶電體P從點O到點M和從點M到點O'的時間相等，且在點O和點O'處沿豎直方向的速度大小相等、方向相反，可知帶電體P在點O'處豎直方向的動能Eky2仍為4J．因帶電體沿水平向右做初速度為零的勻加速直線運動，故從點O到點M和點M到點O'的水平位移之比為

xOM∶     = 1∶3        所以有 xOM∶    = 1∶4

因此，帶電體到達點M、點O'時具有水平方向的動能分別為：

Ekx1=FxOM=5J，Ekx2=，    Ekx1∶Ekx2=1∶4，得Ekx2=20J，

到達點O'時，帶電體的總動能為Ekx2+Eky2=4+20=24J．

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題型：未分類